Сталь 12х18н10т: расшифровка маркировки и характеристики, область применения, достоинства и недостатки

Характеристики и расшифровка марки стали 12х18н10т: разъясняем детально

Лидирующее место среди всех металлических материалов, применяемых в машиностроении, приборостроении, строительстве и многих других областях, занимают стали. Они обладают ценными технологическими характеристиками, широко востребованы за счет своих механических свойств и физико-химических параметров.

Стали имеют преимущество перед большим количеством других материалов не только благодаря комплексу своих технологических и конструкционных характеристик, но и ввиду своей демократичной стоимости.

Технологии производства сталей постоянно совершенствуются, это заключается не только в повышении качества. Появляются новые марки с особыми наборами требуемых характеристик.

Характеристики каждой конкретной стали зависят от ее классификационной принадлежности и набора входящих в ее состав элементов.

Рассмотрим принципы классификации стали.

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

Марка стали — 12Х18Н10Т

Стандарт — ГОСТ 5632

Заменитель — 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т

Сталь 12Х18Н10Т содержит углерода не более 0,12%, Х18 — указывает содержание хрома в стали примерно 18%, Н10 — указывает содержание никеля в стали около 10%, буква Т в конце марки означает, что в стали содержится примерно 1% титана. Сталь легированная, коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная.

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т применяется для изготовления сварных изделий, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей. Неустойчива в серосодержащих средах. Применяется в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали.

Из нержавеющей стали 12Х18Н10Т изготовляют трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей, корпуса и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600°С, а при наличии агрессивных сред до +350°С.

Массовая доля основных химических элементов, %C — углерода Si — кремния Mn — марганца Cr — хрома Ni — никеля Ti — титана

Не более 0,12	Не более 0,80	Не более 2,00	17,00-19,00	9,00-11,00	Не более 0,80

Технологические свойства

Ковка	Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость	Сваривается без ограничений.Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, электрошлаковая сварка, контактная сварка. Рекомендуется последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием	При HB 169 и σв = 608 МПа: Kv твердый сплав = 0,60 Kv быстрорежущая сталь = 0,35
Флокеночувствительность	Не чувствительна

Физические свойства Температура испытаний, °С2010020030040050060070080090020-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000

Модуль нормальной упругости E, ГПа	198	194	189	181	174	166	157	147	—	—
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	77	74	71	67	63	59	57	54	49	—
Плотность ρn, кг/м3	7900	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)	15	16	18	19	21	23	25	27	26	—
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м	725	792	861	920	976	1028	1075	1115	—	—
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1	16,6	17,0	17,2	17,5	17,9	18,2	18,6	18,9	19,3	—
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)	462	496	517	538	550	563	575	596	—	—

Принципы классификации стали

Можно выделить пять основных классификационных признаков, по которым производится разделение сталей:

1. химический состав;
2. назначение;
3. качество;
4. степень раскисления;
5. структура.

Рассмотрим подробнее каждый признак.

Классификация по химическому составу

По химическому составу сталь подразделяется на две группы:

1. углеродистые;
2. легированные.

Обе эти категории по содержанию углерода делятся на три подгруппы:

1. низкоуглеродистые (менее 0,3% углерода);
2. среднеуглеродистые (0,3−0,7% углерода);
3. высокоуглеродистые (свыше 0,7% углерода).

Легирование стали осуществляется с целью достижения тех или иных требуемых свойств стали путем введения в состав особых легирующих элементов. В качестве таких элементов часто применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, титан и другие.

В зависимости от содержания легирующих добавок сами легированные стали подразделяются на три группы:

1. низколегированные (менее 5% легирующих элементов);
2. среднелегированные (5−10% легирующих элементов);
3. высоколегированные (более 10% легирующих элементов).

Классификация по назначению

По назначению сталь делят на три основных класса:

1. Конструкционные. Основная область применения — изготовление деталей разнообразных машин и механизмов, приборов, строительных конструкций.
2. Инструментальные. Применяются для инструментов различного назначения (режущего, мерительного, штамповочного). В зависимости от функций инструмента сталь обладает соответствующими характеристиками.
3. Специального назначения. К этой группе коррозионностойкие стали, жаростойкие и жаропрочные, а также электротехнические.

Классификация по качеству

Под качеством следует понимать комплекс свойств, определяемый самим процессом изготовления стали. Среди характеристик качества можно отметить технологичность стали, однородность химического состава и строения, а также механических свойств. На качество стали оказывает влияние содержание в составе газов (водорода, кислорода, азота) и вредных примесей (в их числе сера и фосфор).

По качеству сталь разделяют на следующие группы:

1. обыкновенного качества;
2. качественные;
3. высококачественные.

Классификация по степени раскисления

Раскисление — процесс удаления кислорода из стали в жидком состоянии.

По степени раскисления различают следующие группы:

1. спокойные (полностью раскисленные);
2. полуспокойные;
3. кипящие (слабо раскисленные).

Название подгрупп соответствует характеру протекания процесса затвердевания.

Классификация по структуре

В основе такой классификации лежит структура в отожженном и нормализованном состоянии, которая определяет особенности свойств стали.

В отожженном состоянии конструкционные стали делят на:

1. доэвтектоидные (имеют в структуре избыточный феррит);
2. эвтектоидные (структура состоит из перлита);
3. аустенитные;
4. ферритные.

После нормализации стали по структуре делятся на следующие классы:

1. перлитный;
2. мартенситный,
3. аустенитный,
4. ферритный.

Влияние каждой структуры на свойства сталей можно узнать из специализированной литературы.

Применение

Марка 12Х18Н10Т применяется для изготовления следующих изделий сортового и фасонного проката:

• толстого и тонкого листа;
• круглых и профильных труб различного сечения;
• уголки и швеллера;
• калиброванного и шлифованного прутка;
• ленты и полос различной толщины;
• сталь в виде круга и проволоки;
• капиллярные трубки мелких диаметров;
• поковки и кованые заготовки.

Весь предлагаемый прокат из нержавеющей стали может иметь матовую, шлифованную или полированную поверхность, что в значительной степени определяет качество, свойства и стоимость материалов.

Эти материалы применяют в промышленности для производства сварных сосудов и аппаратов, работающих под давлением и температуре среды от -195ºC до 600ºC. Допускается применение 12Х18Н10Т для транспортировки, обработки и хранения разбавленных кислотных, щелочных растворов и солей.

В строительстве и ремонте нержавеющая сталь применяется для монтажа особо ответственных и декоративных элементов. В машиностроении стальной круг, поковки и другой прокат применяют для изготовления деталей и узлов машин и механизмов. Из стальных нитей плетут канаты и тросы высокого качества и свойств.

Бесшовные трубы из стали 12Х18Н10Т применяются в нефтехимической и газоперерабатывающей отрасли, в производстве и переработке пищевых продуктов, а так же в фармацевтике и для изготовления медицинского инвентаря и оборудования.

Высокая эксплуатационная температура позволяет использовать прокат из этой стали для изготовления горелок, печной аппаратуры, муфелей, деталей выхлопных систем и в других случаях. Минимально допустимая температура -195ºC допускает пользоваться сталями этих характеристик в криогенных и холодильных системах глубокого охлаждения.

Марка стали 12Х18Н10Т: характеристики, ГОСТ, расшифровка | Справочник

Марка: 12Х18Н10Т (старое название Х18Н10Т) (заменители: 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т).

Класс: Сталь конструкционная криогенная.

Использование в промышленности: детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.

Сталь 12х18н10т

В настоящее время появилось огромное количество марок и разновидностей стали, за которыми не успевает следить даже опытный мастер, что уж говорить о простом человеке, который никогда даже не сталкивался с подобными проблемами. Я могу сказать с полной уверенностью, что сталь в настоящее время один из тех материалов, без которого просто невозможно представить ни одно производство.

Что такое сталь 12х18н10т? Для начала давайте более детально разберемся в характеристиках данного вида стали.

Характеристики стали 12х18н10т

Прежде всего необходимо понимать, что это высокоуглеродистая, устойчивая к процессу коррозии, с определенным процентом содержания титана, сталь. Данный тип стали относится к сложнолегированным сплавам. Кроме всего прочего, здесь имеется в составе хром и никель, именно по этой причине в некоторых источниках данный вид стали называют хромоникелевой.

На данный момент именно данный вариант стали называется самой популярной, доступной и широко распространенной. Если говорить об основных плюсах ткани, то здесь можно выделить высокий показатель прочности, твердости, пластичности. Отличный показатель свариваемости делает данный вариант стали практически незаменимым.

Потенциал стали просто огромный, в том числе и в смысле температурного режима, ведь сталь без потери свойств может эксплуатировать от -196 до +600 градусов.

Где применяют сталь 12х18н10т

Если говорить о применении стали 12х18н10т, то здесь можно достаточно долго перечислять, ведь как уже говорилась ранее, свойства действительно позволяют пользоваться данным вариантом практически в любых условиях. Высокий показатель стойкости к агрессивным средам, позволяет пользоваться этим видом стали в химической промышленности, в частности для производства сосудов, которые осуществляют работу под высоким давлением.

Кроме всего прочего, из данного вида стали очень часто изготавливают трубопроводы, которые в свою очередь используются для транспортировки растворов фосфорной, уксусной, азотной и прочих кислот, также применяется данный металл и для оборудования, работающего с радиацией. Пищевая, нефтяная, газовая и энергетическая промышленность, везде может потребоваться данный вид стали.

Отличительной особенностью данного вида стали является то, что ее имеется возможность использовать в криогенных установка, где температура опускается до -296 градусов.

Листы из данного вида стали используются для строительных работ, в производстве отделочных материалов и так далее.

Свариваемость марки

Для того, чтобы можно было качественно без труда сварить сталь 12х18н10т важно обратить внимание на состав электродов, подбираемых для производства работ. Если вы хотите получить наплавленный металл, стойкий к межкристаллической коррозии, следует выбирать электроды с высоким содержанием легирующих компонентов. При смешивании этих компонентов со сталью 12х18н10т получатся усовершенствованные швы, которые будут обладать еще лучшими свойствами, чем основной металл.

С помощью правильно подобранных электродов можно существенно изменить эксплуатационные характеристики наплавленного шва.

Говоря простым языком, свариваемость у металла достаточно неплохая, не требуется никакого дополнительного обжига и последующей обработки. Тем не менее, имеется одна особенность, на которую стоит обратить внимание в обязательном порядке.

Требуется очень внимательно следить за процентным соотношением металлов в стали, в противном случае, можно получить совершенно не тот материал, на который вы рассчитывали изначально. В обязательном порядке обращайтесь за помощью к профессионалам, дабы не попасть впросак.

Преимущества марки стали 12х18н10т

Преимуществ существует действительно достаточно много, однако перечислять их все не имеет никакого смысла, мы же поговорим о том, что действительно очень важно:

1. Прежде всего это действительно универсальный металл, который может применяться во многих отраслях деятельности.
2. Данный вид стали обладает отличными характеристиками, в том числе и для использования в агрессивной химической среде. Имеется возможность использования, как при очень низких отрицательных температурах, так и при высоких температурах.
3. Относительная доступность. Несмотря на то, что данный вид стали используется в буквальном смысле повсеместно, его не проблема приобрести.
4. Повышенный уровень прочности. Благодаря своему составу, данный вид стали позволяет добиться действительно очень хорошей прочности.

Это далеко не полный перечень преимущественных особенностей, но именно на это нужно обращать особое внимание при выборе стали.

Область применения

Как уже говорилось ранее, этот тип стали используется повсеместно. Энергетика, химическая отрасль, нефтедобывающие производства, газовая отрасль, строительство, везде используется сталь 12х18н10т.

Вот так просто и доступно я попытался объяснить каждому, чем же отличается сталь 12х18н10т от остальных вариантов, ее преимущества, особенности и так далее. Очень надеюсь, что данный материал был полезен для вас.

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т характеризуется долговечностью, экологичностью и безопасностью. Она имеет сертификаты, подтверждающие технические показатели в соответствии с российскими и иностранными нормами.

Популярность во многих отраслях деятельности обусловлена высокими рабочими качествами, большим количеством достоинств, а также невысокой стоимостью. Простота мехобработки и разнообразие методов сваривания обеспечивают возможность создавать конструкции различного назначения, а также использовать материал практически повсеместно.

Конструкционная криогенная сталь 12Х18Н10Т является аустенитом, ее получают посредством плавления в дуговых электрических печах. Такой метод изготовления обеспечивает стойкость к корродированию благодаря уникальной кристаллической решетке, а также способность сохранять свои характеристики при повышении температуры до 800 градусов Цельсия. Материал подвергается холодному прокату, а также температурной обработке.

Расшифровка и состав

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т в своем наименовании содержит данные относительно содержания главных составляющих:

• 12 – 0,12% углерода;
• Х18 – 18% хрома;
• Н10 – 10% никеля;
• Т – титан.

Остальными компонентами являются:

• 67% — Fe;
• 2% — Mg;
• 1% — Ti;
• 0,8% — Si.

В качестве дополнительных элементов могут присутствовать S, Cu, P. Каждый компонент состава имеет свое назначение:

• хром – коррозионная стойкость;
• никель – аустенит, улучшение рабочих показателей, технологичность, стойкость к действию активных химических соединений;
• титан и кремний – феррит, исключение межкристаллической коррозии, замедление образования зерен при повышении температуры, повышение удельного веса.

Особенности и преимущества металла

В качестве составляющих используется большое число легирующих веществ, которые обуславливают ее свойства. Главными компонентами выступают хром и никель.

Хром дает возможность к пассивации и исключает корродирование на поверхности материала. Его процентное содержание – 17-19%.

Благодаря никелю нержавеющая сталь 12Х18Н10Т относится к аустенитам, она приобретает такие особенности, как технологичность и высокие эксплуатационные характеристики. Прокат ее осуществляется без нагрева или с повышением температуры, при этом конструкция будет характеризоваться коррозионной стойкостью в агрессивной среде, чего нельзя сказать о ферритных материалах. Концентрация компонента составляет 9-11%.

За счет использования Ni и Cr обеспечивается стабильность материала при охлаждении. Для получения аустенита при t=900 С требуется всего 0,1% углерода, что обусловлено его воздействием на металл. Также в состав изделия входят Ti, Al и Si, которые обеспечивают ферритные качества.

Титан используется в качестве сильного карбидообразующего компонента, что исключает образование коррозии в кристаллической решетке. При реакции с углеродом образуется тугоплавкий карбид, что приводит к снижению в составе свободного хрома за счет взаимодействия его с углеродом.

Кремний предназначен для увеличения поровой плотности материала путем выведения газа из структуры. Это положительно сказывается на повышении прочностных характеристик, предела текучести, но снижает пластичность, что негативно сказывается на качестве холодной прокатки. Содержание – 0,8%.

Входящий в состав стали 12Х18Н10Т марганец снижает скорость образования зерна, что улучшает структуру.

Жаростойкость

Среда	Воздух	Воздух
Температура, °С	750	650
Группа стойкости или балл	4-5	2-3

Небольшое количество фосфора в составе (0,035%) обусловлено его свойствами. Он негативно сказывается на механических качествах состава, что нежелательно для металла, используемого в криогенной технике. При понижении температуры он способен снизить пластичность материала.

Металл является пластичным и вязким при ударах, что является преимуществом. Недостатками считаются малая коррозионная стойкость к хлорсодержащим веществам, серной и соляной кислоте.

Область применения

Использоваться данный материал может практически повсеместно, что говорит о его универсальности. Высокие эксплуатационные качества позволяют использовать его в промышленности и на производстве. Наиболее популярно применение стали 12Х18Н10Т:

• в машиностроительной отрасли;
• при работе с химическими веществами;
• при работе с горючими составами;
• при производстве продуктов питания.

В химической сфере металл используют для изготовления сосудов, эксплуатируемых в условиях повышенного давления, а также используемых для производства жидкого кислорода. В пищепроме он предназначен для нескольких секторов – алкогольного, мясного, молочного. К области пользования относится также изготовление сварных устройств, которые будут использоваться с окислителями, растворителями, кислотами. Из нержавейки создают трубы для прокачки агрессивных жидкостей.

Состав предназначен для применения в криогенной отрасли, изготовления реакционного оборудования, теплообменников, емкостей, паронагревателей при температуре эксплуатации -269/+600 градусов. Свойства стали 12Х18Н10Т позволяют применять ее для изготовления трубопроводов выхлопных систем, печных агрегатов и муфелей. Обработка позволяет получить листовой прокат, трубопрокат, проволоку. Также можно создать канаты, тросы, пружины, сетки из нитей материала. Полученные изделия характеризуются долговечностью.

Технические характеристики

Основные характеристики стали 12Х18Н10Т:

магнитная проницаемость	1,01 в 0,8 kA/m;
температурное расширение	15 15 W/m*K;
предел прочности	279 МПа;
твердость	179 МПа;
удельное электрическое сопротивление	0,75 * 10 6 Ом*м;
температура плавления стали 12Х18Н10Т	1420 градусов Цельсия;
плотность	7900 кг/м 3 .

Сварка осуществляется способами РДС, КТС, ЭШС, при этом специалисты рекомендуют проводить термическую обработку после окончания работ. У материала отсутствует флокеночувствительность.

Стоимость проката и поковок

Цена продуктов определяется на основании:

• актуальных ценников на современном рынке материалов;
• расходов на хранение и транспортировку;
• качества поверхностной обработки;
• свойств и состава стали;
• сложности изготовления;
• объема заказа;
• варианта доставки.

Реализуется товар на вес, в среднем цена стали 12Х18Н10Т миллиметрового листового проката с матовой поверхностью равна 260 руб. за кг, шлифованный металл стоит в 2-3 раза дороже.

Зарубежные аналоги

По содержанию и составу компонентов аналогами стали 12Х18Н10Т являются:

• европейские X10CrNiTi18-10, 1.4878, 1.4541;
• шведская 2337;
• южнокорейская STS321;
• китайские 1Cr18Ni11Ti, 0Cr18Ni11Ti, 0Cr18NiTi18-11;
• японская SUS321,
• американские S32100, 321Н, 321.

В каждой стране ЕС имеется собственное наименование данного материала, общий стандарт еще не разработан.

Технические характеристики легированной стали 12Х18Н10Т

Автор: Игорь

Дата: 10.05.2019

• Статья
• Фото
• Видео

Класс нержавеющей стали включает в себя всего около 50 наиболее используемых марок. Их подразделяют на техническую нержавейку с содержанием только хрома, и аустенитную нержавейку — дополнительно легированную никелем. Среди последних марок — 12Х18Н10Т, характеристики стали отличаются особо удачным соотношением элементов, что определяет высокую технологичность и стойкость к межкристаллитной коррозии (неизлечимая болезнь высоколегированной нержавейки аустенитного класса).

Кроме коррозионной стойкости в водной среде, эта марка устойчива к агрессивным средам при высоких температурах, что позволяет ее использовать в:

• нефтегазовой промышленности в виде бесшовных труб;
• медицине и фармацевтике для изготовления инструментов и емкостей;
• химической отрасли;
• для криогенных аппаратов и сосудов глубокой заморозки, работающих при t от -269 до +600 С;
• строительстве – для особо ответственных конструкций;
• машиностроении – для изготовления деталей и узлов механизмов;
• металлоконструкциях в виде канатов и тросов высокого качества.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т изготавливается согласно требованиям ГОСТ:

• 1133-71 — методом ковки круглого и квадратного сечения;
• 18143-72 — проволока;
• 18907-73 — прутки;
• 25054-81 — поковки, поставляются в отожженном состоянии;
• 4986-79 — лента холоднокатаная;
• 9940-81 — трубы бесшовные горячекатаные;
• 9941-81 — трубы бесшовные катаные в холодном и теплом состоянии;
• 2879-2006 — шестигранник горячекатаный.

Кроме вышеперечисленных, используется еще ряд стандартов для изготовления профилей высокой точности, а также изделий и деталей из коррозионностойкой жаропрочной стали.

Преимущества и недостатки

Марка нержавеющей стали 12Х18Н10Т является единственной в своем роде, сочетающей большое количество преимуществ, благодаря которым она приобрела такую распространенность.

• Сталь выплавляется методом электрошлакового переплава — одним из самых недорогих на сегодня и высоким выходом годного металла. Сквозное производство позволяет выпускать сталь в больших количествах (объем одной плавки – 60-160 тн), с последующей прокаткой и термической обработкой, что определяет высокую производительность. Для легирования используются небольшое количество доступных элементов. Все эти факторы обеспечивают доступную стоимость изделий и заготовок из получаемой стали.
• Данное соотношение хрома и никеля при точном соблюдении технологических режимов позволяет получить сталь с высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии.
• Обладает хорошей способностью к свариванию всеми видами ручной и автоматической сварки.
• Деформируется как в горячем, так и в холодном состоянии (допускаются высокие степени деформации).
• Работа в очень агрессивных кислотах и щелочах при температуре до 800° С.
• Высокая износостойкость и прочность.

Из недостатков стоит отметить высокие требования к выдержке температурных и временных интервалов при обработке, которые зависят от точного химического состава. Особенно это касается нагрева под высокотемпературный отпуск для стабилизации структуры.

Поскольку термическая обработка должна быть контролируемой, то для проведения операции требуются специализированное оборудование, в том числе и для проведения экспертизы.

Сортамент

Свойства стали 12Х18Н10Т используются для получения изделий, работающих в агрессивных средах, при температурах от -269 до 600° С. Основными потребителями является нефтегазовая промышленность, где используются бесшовные трубы.

Также используется эта сталь для конструкций, получаемых сварным методом. Это всякого рода емкости, детали механизмов (насосов, арматуры) и оборудования (теплообменного, емкостного).

Химические и физические свойства, состав

Механические свойства стали 12х18н10т зависят от химического состава. Для каждого изделия, в зависимости от сечения, способа производства, проводится термообработка, которая и определяет окончательные параметры.

Хром — самый твердый металл, обладает способностью образовывать оксиды в объеме, не превышающем сам атом хрома. Они создают на поверхности плотную пленку, толщиной всего в 2-3 атома, которая не допускает проникновения кислорода. При механическом повреждении пленки сразу же образуются новые оксиды. При повышенных температурах образуются карбиды хрома на границах зерен. Это приводит к упрочнению и последующей межкристаллитной коррозии. Чтобы исключить этот процесс, стали легируют никелем. Он стабилизирует аустенит при комнатной температуре: присущая ему кристаллическая решетка способна растворить большое количество углерода, который в этом состоянии не образовывает карбиды. Кроме того, аустенит обладает повышенной ударной вязкостью, что и определяет высокую способность к пластической деформации в холодном состоянии (сталь способна деформироваться до толщины 1 мм).

Для стойкости в агрессивных средах присаживается титан, свойства которого идентичны хрому.

Технические свойства

Сталь обладает высокой технологичностью — т. е. способностью к механической обработке:

• резанием;
• ковкой;
• свариванием.

При обработке принимается во внимание точный химический состав стали, а именно содержание феррита. Его концентрация может достигать 20 % и влияет на температурный интервал, в котором можно получить непоправимый дефект. Зависимости t нагрева от содержания феррита:

• 20 % — 1240-1250° С;
• 16-19 % — до 1255° С;
• До 16 % — до 1270° С.

Обработка Ме давлением проводится в диапазоне 1180-850° С. Скорость охлаждения до комнатных температур не лимитируется. Закалка на мартенсит проводится в диапазоне отрицательных температур. Высокая твердость достигается после проведения закалки и низкотемпературного отпуска.

Для сварки используются электродную проволоку марки Св-08 с содержанием хрома, никеля, ниобия, титана. Флюс – марки АН-26 или АН-18. В качестве ручных электродов: ЭА-1Ф2 марок: ГЛ-2, ЦЛ-2Б2, ЭА-606/11.

Термообработка, режимы, твердость

Наиболее распространенная технологическая обработка — ВТМО. Проводится при нагреве стали до t 1180° С. Нагрев до рекристаллизационных температур позволяет не только снять внутренние напряжения, но также получить измельченное зерно. Такая структура обладает наименьшей плотностью дислокаций, отсутствием дендритной ликвации.

При комнатной температуре структура состоит из аустенита (состав феррита нежелателен, но может достигать 20 %), с понижением t ниже 20° С, аустенит начинает распадаться. Изменение параметров происходит при закалке, которую проводят в масло, воздух или воду с t нагрева 1100-1050° С. У такой стали снижаются относительное удлинение, предел текучести и повышается твердость.

Пример расшифровки маркировки

В Российском ГОСТ наименование включает в себя аббревиатуру легирующих элементов, придающих основные свойства сплава. Расшифровать марку стали 12Х18Н10Т можно следующим образом:

1. Углерод — как обязательный элемент, указывается в маркировке только его содержание, которое варьируется в диапазоне от 1 до 1,2 %;
2. Х — хром — 17-19 %;
3. Н — никель — 9-11 %;
4. Т — титан — до 0,8 %.

Остальные элементы добавляются по требованиям стандартов, но не указываются в марке. Это:

1. марганец — до 2 %;
2. кремний — до 0,8 %.

Допускается содержание вредных примесей:

• Р — фосфор — до 0,035 %;
• S — серы — до 0,02 %.

Чем можно заменить (аналоги)

Марка стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 предполагает использование около 50 марок нержавеющей стали, которые обладают схожими свойствами. Но самые близкие аналоги — это:

• 12Х18Н9Т;
• 08Х18Н10;
• 08Х18Н10Т.

Для нержавеющих сталей отсутствуют общие стандарты Евросоюза и выпускается сталь согласно требованиям стандартов каждой страны. Мировая классификация основных производителей:

• США — 321; 321Н; S32100;
• Япония — SUS321;
• Ю Корея — STS 321;
• Китай — 0Cr18NiTi18-11;
• Швеция — 2337.

Сталь 09Г2С, её характеристики, расшифровка и область применения

В мире существует не одна сотня марок сталей. Только в одном отечественном марочнике дано описание более 700 марок этого сплава. Но, можно сказать, что из всего этого количества только несколько пользуются заслуженным спросом у производителей различного вида металлических конструкций. Характеристики стали 09Г2С позволяют отнести ее именно к этому меньшинству. Почему так происходит и где она находит применение?

09Г2С – химический состав

Сталь относится к кремнемарганцовистым. В соответствии с требованиями ГОСТ 27772-88 полностью соответствует стали С345. Последняя используется для изготовления строительных конструкций.

В соответствии с принятой в нашей стране системой маркировки – состав 09Г2С расшифровывается следующим образом:

• углерод (С) – 0,09%;
• марганец (Мn)- 2%;
• кремний (Si) – не более 1%.

Количество легирующих компонентов в составе стали не так и высоко, именно поэтому сталь 09Г2С относят к низколегированным. Этот сплав лежит в основании целого семейства сталей. Например, – 09г2, 09г2дт, 09г2т, 10г2с и многие другие. Характеристики сплавов этого семейства примерно схожи.

09Г2С – свойства

Состав сплава обеспечивает этому материалу следующие основные свойства:

• плотность 7,85 г/куб. см.;
• предел текучести, при нагреве до различных температур лежит в диапазоне от 255 до 155 МПа.

Детали из сплава 09Г2С могут быть сварены между собой любым известным видом сварки, используемым в промышленности. При этом нет необходимости в проведении каких-либо никаких дополнительных подготовительных операциях, например, предварительном подогреве места сварки.

Сталь этого типа нашла свое применение при создании сварных конструкций. Хорошая свариваемость этого материала обеспечена низким содержанием атомов углерода.

Многолетний опыт показывает, что более высокое количество углерода приводит к образованию различных дефектов, например, пористости, непроварам. Более того, при выгорании углерода в структуре сварного шва образуются закаленные микроучастки и это приводит к снижению качества шва.

Среди многих достоинств этой стали можно назвать и то, что она не приобретает дополнительную хрупкость после отпуска. Кроме того, ее структура позволяет обеспечить устойчивость к излишнему нагреву и как следствие появлению трещин в районе сварного шва.

Для производства стали этой марки применяют несколько способов:

• мартеновский;
• электротермический;
• конверторный.

В качестве основного сырья применяют чугун. В соответствии с требованиями ГОСТ расплав оптимизируют, то есть:

• поднимают количество углерода;
• вводят легирующие компоненты.

Благодаря этим мероприятиям готовая продукция получает требуемые свойства.

Номенклатура продукции из стали 09Г2С

На металлургических предприятиях нашей страны производят следующий прокат:

• 19281-73 Сортовой и фасонный прокат;
• 19282-73 Листы и полосы.

То есть на рынке металлургической продукции потребители могут приобрести швеллер, уголок, лист и пр. Можно смело говорить, что такая ширина номенклатуры обеспечена именно свойствами и, конечно, ценой этого материала.

Для сравнения, можно сказать, что в среднем цена горячекатанного листа из стали 09Г2С составляет 43 000 рублей за тонну, в то время, как лист обычной стали стоит примерно 41 000 – 43 000. Но, свойства описываемого материала, перекрывают все затраты, связанные с его приобретением и обработкой.

09Г2С – область применения

Изделия из стали 09Г2С применяют для производства конструкций различного назначения. Этому способствует высокая прочность что позволяет использовать более тонкие компоненты конструкций. То есть, там, где толщина материала из обыкновенной стали составляет 5 мм, то из низколегированной, она будет в 1,5 – 2 раза меньше, и при этом надо помнить, то, что стоимость этих разных сталей примерно одинакова.

Характеристики, присущие сплаву 09Г2С, позволяют применять ее при изготовлении деталей и узлов, которые будут работать в температурном диапазоне от -70 до +450 градусов Цельсия. Свариваемость, которая в сравнении с другими сталями, существенно выше, позволяет создавать сложные инженерно-технические конструкции эксплуатируемые в судо- и машиностроении, на железнодорожном транспорте. После проведения определенных видов термической обработки, эту сталь применяют для производства трубопроводной арматуры. Кстати, возможность работы этой стали при температуре в -70 градусов, позволила использовать трубы из этого материала для транспортировки углеводородов на севере нашей страны.

Эта сталь, обладающая высокой способностью к свариванию и отменными механическими параметрами, идеально подходит для производства фасонных изделий, например, балки или швеллера. Кроме того, из этой стали производят комплектующие для станкостроения, транспорта, строительной и химической отрасли.

В строительстве широко используют квадратную трубу, выполненную из стали 09Г2С. Из нее производят различные ограждения, в том числе декоративные, возводят рекламные конструкции, малые архитектурные формы. Важную роль этот материал играет и в производстве котельного оборудования, большая часть, которого, произведена именно из него.

Следует отметить, что использование конструкций из стали 09Г2С позволяет функционировать объектам городского хозяйства, транспортным системам, производственным комплексам, расположенным в регионах с суровым северным климатом. Например, широким спросом пользуется такая продукция как фланцы. Опыт показывает, что сталь 09Г2С является оптимальным материалом для их производства. Дело в том, что они могут быть использованы как в помещении, так и при работе в различных температурах, в том числе и низких.

Широкую применяемость стали 09Г2С и ее аналогов, объясняется не только исключительными технологическими свойствами, но, с точки зрения снижения затрат, на производство конкретных изделий. В самом деле, конструкции, сваренные из этого материала проще обрабатываются, имеют меньшую массу и обладают хорошими параметрами по прочности и износостойкости.

Сварка стали

Как уже отмечалось выше, сварка стали 09Г2С не требует предварительной подготовки, но существуют методы, при которых применяют дополнительный нагрев до 120 C. Сварку деталей можно выполнять, применяя любые электроды, например, Э42А или Э50А. Технология и сварочные приемы ничем не отличаются от тех, которые применяют при работе с другими марками сталей. Но есть и небольшие исключения, например, ГОСТ требует выполнять разделку кромок при толщине стального листа от 5 мм. Хорошая свариваемость 09Г2С позволяет работать без разделки кромок до толщины в 40 мм.

При полуавтоматической сварке листов, типовым режимом можно назвать следующий:

• сила сварочного тока – от 200 до 230 А;
• давление защитного газа – от 2 до 2,2 атм.

Конструкции из этой стали не требуют особых условий при охлаждении после сварки. Остывая, на открытом воздухе она набирает необходимые параметры качества шва.

Аналоги и заменители стали 09Г2С

При разработке металлических конструкций инженер-конструктор может выполнить замену 09Г2С на следующие стали отечественного производства 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т,10Г2С. Кроме того, в отечественной промышленности широко применяют и импортные аналоги, такие как: A 516-55 (ANSI – США), SM41B (JIS – Япония).

Конструкционная сталь 09Г2С

Конструкционная сталь 09Г2С используется во многих отраслях промышленности, поэтому изделия из нее представлены в широком ассортименте. Это обусловлено высокими физическими и эксплуатационными характеристиками, которые позволяют эксплуатировать конструкции -70/+425 С.

Расшифровка

Расшифровка стали 09Г2С дает возможность получить основную информацию о составе:

• 09 – 0,09% С;
• Г2 – 2% Mn;
• С – менее 1% Si.

Химсостав

Кремнемарганцовистый сплав изготавливается по ГОСТ 27772-88. Он имеет аналогичные стали С345 характеристики и широко используется в строительстве.

В химический состав 09Г2С входит минимальное количество легирующих добавок, поэтому металл является низколегированным. Если в состав материала входят другие компоненты, это отражается на наименовании. В нем появляются индексы «ДТ», «Т» и т.д. При этом основные рабочие параметры остаются идентичными.

Применение

Сталь предназначена для создания строительных конструкций. Это обусловлено высокой прочностью и надежностью, возможностью сократить расход металла на изготовление элементов. Например, при использовании обычного сплава толщина изделия равна 5 мм, а 09Г2С – 2,5-3 мм. Однако стоимость материалов отличается.

Лист стали 09Г2С

Технические показатели металла позволяют использовать его -70/ +450 С. Поэтому он предназначен для создания различных элементов и соединений, а высокая свариваемость дает возможность создавать сложные агрегаты для машино- и судостроительной, железнодорожной отрасли. Термообработанная сталь применяется для создания трубопроводов. В северных районах она используется для передачи углеводорода.

Отменные свойства металла позволяют изготавливать фасонный прокат – двутавры, уголки и пр. Сфера применения стали 09Г2С охватывает элементы, используемые в станкостроении, транспортной промышленности и строительстве.

Из нее строят ограждения, щиты для размещения рекламы, небольшие архитектурные формы. Она востребована и при оснащении котлов.

Сталь обеспечивает долговечность и надежность элементам, применяемым в производстве, транспортных сетях, коммунальном хозяйстве, а также на предприятиях, расположенных в северных районах. Фланцы являются массовым продуктом, изготовленным из марки стали 09Г2С, т.к. сохраняют свои свойства при эксплуатации в большом диапазоне температур.

Возведение складского здания

Популярность металла обусловлена большим количеством преимуществ, среди которых:

• высокая технологичность;
• экономичность;
• простота обработки сварных конструкций;
• малый вес;
• прочность;
• устойчивость к износу.

Свойства

Сварка элементов из стали осуществляется любым методом без предварительной подготовки поверхности. В результате обеспечивается эффективность использования сварных конструкций, полученных на основе конструкционной стали 09Г2С.

Причиной этого является малое количество углерода в составе. На основании многолетнего опыта проектирования специалистами был сделан вывод о том, что повышение содержания данного компонента приводит к ухудшению качества сварного шва и образованию дефектов – пористой структуры, непроваров, закаленных участков. После отпуска сплав не становится хрупким, а структура остается устойчивой к чрезмерному нагреву и появлению трещин в околошовной зоне.

Изготавливают сталь с использованием:

• мартеновского;
• электротермического;
• конвертерного метода.

Сырьем для получения металла является чугун. Свойства сплава улучшают в соответствии с технологией – увеличивают количество углерода и вводят легирующие добавки.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам стали 09Г2С относятся:

ударная вязкость	590-640 кДж/м 2 ;
относительное удлинение при разрыве	21%;
площадка текучести	155-255 МПа;
предел прочности	343 МПа;
удельный вес	7850 кг/м 3 ;
сваривается	без ограничений;
твердость стали 09Г2С по Бринеллю	450-490 МПа.

Стоимость

Точная стоимость определяется на основании:

• способа доставки;
• объема;
• технологии производства;
• характеристик материала;
• качества обработки поверхности;
• расходов на хранение и доставку;
• актуальной цены изделий.

В среднем стоимость составляет 374 руб./кг.

Нормативные документы

В России изготавливают:

• сортовой и фасонный прокат по ГОСТ 19281-73;
• листы и полосы по ГОСТ 19282-73.

Среди них имеются уголки, двутавры, листы и пр. Большой ассортимент продукции позволяет подобрать оптимальное сечение в зависимости от назначения, сделать решение экономически эффективным.

Горячекатаный лист стоит около 43 руб./кг, а лист из обычной стали – 41-43 руб./кг. Однако характеристики конструкционной стали 09Г2С в несколько раз превосходят показатели обычного металла.

Сварка

В большинстве случаев предварительная подготовка материала не требуется. Однако некоторые технологические процессы предусматривают нагрев рабочей поверхности до 120 градусов. Электродами для проведения работ могут выступать Э42А, Э50А, а также ряд других. Разделка кромок осуществляется при толщине металла более 5 мм, но и без нее можно качественно варить детали толщиной до 40 мм. В остальном порядок и правила сварочных работ остаются стандартными.

Полуавтоматическая сварка осуществляется при токе 200-230 Ампер и под давлением 2-2,2 атмосферы. После сварки происходит охлаждение в обычных условиях, это не влияет на свойства стали 09Г2С, но обеспечивает прочность сварного соединения.

Чтобы исключить проявление закалочной структуры, необходимо осуществлять отпуск при температуре 600-660 градусов. После этого происходит медленное остывание в печи, что исключает коробление. Если сечение детали не достигает 36 мм в толщину, отпуск можно не проводить.

Производство

Сырьем для изготовления является чугун, в который вводят углерод и легирующие компоненты. Производство осуществляется мартеновским, электротермическим и конвертерным способом.

Сплав применяется для создания элементов, работающих при отрицательной температуре. При этом материал остается прочным и пластичным, а стоимость монтажа – небольшой.

Аналоги стали 09Г2С

Марку стали 09Г2С можно заменить:

• российскими 10Г2С, 09Г2Т, 09Г2ДТ, 09Г2;
• американской ANSI А 516-55;
• японской JIS SM41B.

Рекомендуем обратить внимание также на следующие стали:

Технические характеристики легированной стали 09Г2С

Автор: Игорь

Дата: 09.09.2019

• Статья
• Фото
• Видео

Характеристики стали 09Г2С относят ее к классу конструкционных низколегированных сплавов. Физические и механические свойства материала делают его востребованным в тех металлоконструкциях, которые испытывают наиболее сильные деформации в процессе эксплуатации.

Химический состав

Расшифровка марки стали 09Г2С дает информацию о веществах, составляющих ее основу:

• первые две цифры указывают на содержание углерода, в данном случае – 0,09%;
• следующий символ означает наименование легирующего элемента – марганца;
• на его концентрацию указывает цифра – до 2%;
• буква «С» свидетельствует о присутствии кремния, количество его не превышает 1%.

Легированная сталь 09Г2С изготавливается по ГОСТу 27772-88. Маркировка указывает на низкое содержание главных легирующих добавок. Кроме них в ее состав входят и другие элементы, общее содержание которых не превышает 2,5%:

• никеля – до 0,03%;
• серы – 0,04;
• фосфора – 0,035;
• хрома – 0,3;
• азота – 0,008;
• меди – 0,3;
• мышьяка – до 0,08%.

Сера и фосфор – вредные добавки, ухудшающие качество материала. Однако в данном сплаве их количество минимально и не оказывает заметного влияния на его свойства.

Маркировка стали зависит от отрасли, в которой она применяется. Например, в строительной сфере данный сплав маркируется, как С345, то есть, по показателю текучести.

В качестве заменителей стали 09Г2С может выступить целая группа сплавов, например:

• 09Г2;
• 09Г2ДТ;
• 09Г2Т;
• 10Г2С.

Зарубежными аналогами являются:

• 13Mn6 и 9MnSi5 – Германия;
• SB49 – Япония;
• AS90 A3 и A36-207 – Франция;
• 12Mn – Китай;
• А516-55 – США;
• 09G2S – Болгария;
• VH2 – Венгрия;
• 9SiMn16 – Румыния.

В России сталь 09г2с идет на изготовление:

• сортового и фасонного проката по ГОСТу 19281-73;
• листов и полос, согласно ГОСТу 19282-73;
• листов горячекатаных (ГОСТУ 17066-80);
• кованых заготовок по ГОСТу 1133-71.

Большой ассортимент позволяет выбрать наиболее подходящий по назначению и оптимальный в экономическом плане вариант.

Основные свойства

Химический состав определяет характеристики и применение стали 09Г2С:

• удельный вес – 7,85 г/см3, может незначительно колебаться в зависимости от вида и концентраций легирующих добавок;
• диапазон температур ковки – 850 -1250 градусов;
• предел текучести – от 255 до 155 Мпа, в зависимости от температуры нагрева;
• свариваемость – без ограничений и без потери пластичности;
• изменение коэффициента линейного расширения в интервале температур 100-500 градусов – всего 2,4Х10-6 единицы;
• временное сопротивление – 345 МПа;
• предел прочности – 343 МПа;
• удлинение – 21%;
• ударная вязкость – 64 Дж/см2;
• твердость по – 450-490 МПа (по Бринеллю);
• диапазон рабочих температур – от -70 до +425 градусов;
• срок службы – более 30 лет.

Сталь марки 09Г2С поддается любым видам сварки без дополнительной подготовки:

• ручной дуговой;
• аргонно-дуговой;
• электрошлаковой.

При многослойной сварке применяют каскадный метод с толщиной электрода 4-5 мм. Хорошая свариваемость объясняется низким содержанием углерода. Сварной шов обладает высокой прочностью и хорошими параметрами ударной вязкости. Во время сварки возможно образование закалочной структуры.

Избежать его можно, подвергнув изделие высокотемпературному отпуску с нагревом до 600-660 градусов и медленному охлаждению. Такой режим повышает твердость шва и устраняет участки напряженности, а сварные конструкции делает прочными и надежными. Для деталей с толщиной поперечного сечения до 36 мм, подвергнутых сварке, можно не проводить последующую термообработку.

Термическая обработка

С помощью термообработки достигается улучшение структуры и свойств стали, а также устраняются участки напряженности. Режимы термической обработки назначаются в зависимости от механических свойств, которые необходимо придать изделию. Оптимальный температурный режим нормализации – 930-950 градусов, после чего материал охлаждается на воздухе.

• температура – 760-820 градусов;
• охлаждение в воде.

Чтобы избежать возникновения резких закалочных напряжений, в зависимости от вида изделия применяют и другие среды для охлаждения, например, масло, щелочные или кислые растворы.

Отпуск – заключительная операция термообработки, призванная:

• уменьшить внутренние напряжения, не снижая твердости;
• повысить вязкость и пластичность.

С увеличением температуры отпуска снижаются механические свойства стали 09Г2С. При комнатной температуре:

• предел текучести составляет 295Х106 Па;
• предел прочности – 405Х106 Па;
• удлинение – 30%;
• относительное сужение – 66%.

При нагреве до 500 градусов:

• предел текучести – 185Х106 Па;
• предел прочности – 315Х106 Па;
• удлинение – 27%;
• относительное сужение – 63%.

После термообработки сплав образует двухфазную ферритно-мартенситную структуру с повышенным пределом выносливости. Участки мартенсита увеличивают сопротивление разрыву. При этом характеристики технологической пластичности также превосходят параметры других сплавов. Это свойство обеспечивает им преимущество при листовой штамповке изделий со сложной конфигурацией.

Преимущества и недостатки

Характеристики стали 09Г2С соответствуют современным требованиям к качеству конструкционных материалов и позволяют использовать его для производства изделий:

• эксплуатируемых в широком диапазоне температур – от -70 до +425 градусов;
• испытывающих значительные силовые нагрузки;
• подвергающихся различным видам механической обработки.

Среди главных достоинств отмечаются отличные технологические качества:

• высокая прочность, обеспечивающая безопасность конструкции;
• долговечность – срок эксплуатации изделий превышает 30 лет;
• отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
• стабильные характеристики вязкости при отпуске стали;
• хорошая свариваемость без потери пластичности;
• легкость обработки;
• устойчивость к износу;
• небольшой удельный вес;
• экономичность;
• безопасность;
• устойчивость к образованию микротрещин;
• оптимальное соотношение цены и качества.

Как и любой материал, сталь 09Г2С имеет вместе с многочисленными плюсами и минусы. К ним относится невысокая коррозионная устойчивость. Поэтому для изделий, которые эксплуатируются в агрессивных средах, необходимо дополнительное защитное покрытие.

Область применения

Высокие характеристики и широкий сортамент соответствующих ГОСТов марки стали 09Г2С определили его применение во многих отраслях хозяйства.

В нефтехимической и газодобывающей промышленности листовой прокат используется для изготовления труб и соответствующей арматуры. В процессе обработки он легко гнется, что позволяет изготавливать сложные элементы. Благодаря устойчивости к критически низким температурам эти конструкции можно эксплуатировать в арктических районах.

В капитальном строительстве используется более половины производящейся низколегированной стали для изготовления:

• квадратных и прямоугольных труб на ограждение городских парков и скверов;
• двутавровых балок;
• швеллерных изделий;
• уголков;
• арматуры.

Ее применение дает:

• снижение массы изделий за счет уменьшения толщины изделий при сохранении их прочности;
• до 50-80% экономии металла;
• повышение безопасности и надежности всей конструкции.

В машиностроительной и станкостроительной области металл идет на изготовление сложных узлов и комплектующих, котельного оборудования, деталей, испытывающих максимальные нагрузки.